/*
 * @lc app=leetcode.cn id=143 lang=cpp
 *
 * [143] 重排链表
 */

#include <limits.h>

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <map>
#include <queue>
#include <set>
#include <stack>
#include <vector>
using namespace std;

struct ListNode {
    int val;
    ListNode *next;
    ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
    ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
    ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
};

// @lc code=start
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
   public:
    void reorderList(ListNode *head) {
        stack<ListNode*> node_stack;        // 记录后半段链表
        ListNode* result = new ListNode();  // 伪头节点        
        result->next = head;

        ListNode* left = result;            // 左指针
        ListNode* right = result;           // 右指针
        
        // 双指针寻找原链表中点
        while (right != nullptr && right->next != nullptr) {
            left = left->next;
            right = (right->next)->next;
        }

        // left 即前半段最后一个节点，right 为后半段第一个节点
        right = left->next;
        left->next = nullptr;

        // 将后半段链表放入栈
        while (right != nullptr) {
            node_stack.push(right);
            right = right->next;
        }
        
        // 将后半段链表插入前半段
        left = head;
        while (!node_stack.empty()) {
            right = node_stack.top();
            node_stack.pop();

            // 将 right 插入 left 下一个位置
            right->next = left->next;
            left->next = right;
            
            left = (left->next)->next;
        }
        
        return;
    }
};
// @lc code=end
